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晋西黄土区不同土地利用下降雨—径流关系

作　者: 郑芳
导　师: 张建军
学　校: 北京林业大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 降雨径流土地利用类型 SWAT膜型黄土区
分类号: P333
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 92次
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内容摘要

该文以晋西黄土区蔡家川流域为研究对象,利用2004-2009年的降雨径流实测数据,采用多重比较和回归分析等统计方法,对人工林和天然林下流域降雨径流进行对比分析,对多林流域和少林流域的降雨径流进行比较分析,然后对蔡家川流域的降雨与径流特征及水量平衡进行分析,最后,运用SWAT分布式水文模型对不同生态恢复情景下蔡家川流域的水文响应进行模拟分析。本文研究对于了解研究区水文状况、水资源的合理利用,以及解决相关生态、经济问题具有重要意义。研究结果表明,蔡家川流域年耗水量占年降雨量的比例高达97%以上,是水循环过程中的重要支出项；流域年径流系数只有1.6%-2.66%。人工林和天然林对流域降雨径流的影响表现出明显的差异性。研究结果表明,封禁流域的年径流量、雨季径流量均小于人工林流域,封禁流域的年总径流量、雨季径流量分别是人工林流域的58.57%、48.04%,年地表径流量、雨季地表径流量分别比人工林流域减少了82.95%、81.12%；人工林流域的基流量为零；不同植被覆盖下径流对不同雨型的响应不同,人工林流域在短时局地雷暴雨(A型雨)下的单位面积洪峰流量是锋面性降雨夹有雷暴性质的暴雨(B型雨)、长历时锋面降雨(C型雨)的10.08倍、3.35倍,封禁流域在A型雨下的单位面积洪峰流量是B、C型雨的6.79倍、1.64倍。对多林流域和少林流域进行的对比分析表明,半农半牧流域(少林流域)的年径流量、雨季径流量最高,分别是半人工林半次生林流域(多林流域)的2.46倍、2.59倍,次生林流域(多林流域)的2.67倍、3.14倍。次生林流域在拦截径流、削减洪峰流量方面所体现的效果都好于半人工林半次生林流域。运用SWAT水文模型模拟蔡家川流域降雨径流。模拟评价结果表明,模型校准期的Nash效率系数为0.812,相关系数为0.857；验证期的Nash效率系数为0.794,相关系数为0.826。表明SWAT模型可以适用于研究区流域。通过采用假定生态恢复情景的方法,模拟不同生态恢复情景下蔡家川流域2004-2009年时段内的降雨径流情况。模拟结果显示,蔡家川流域林地对河水径流的拦截作用比草地更显著。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 引言  8-13
  1.1 研究目的与意义  8-9
  1.2 国内外研究现状与进展  9-11
    1.2.1 森林植被与流域径流关系研究的历史回顾  9
    1.2.2 森林植被对流域径流影响研究的现状与进展  9-11
  1.3 问题与展望  11-13
    1.3.1 森林与流域降雨径流关系研究中存在的问题  11-12
    1.3.2 森林与流域降雨径流关系研究的发展趋势  12-13
2 资料与方法  13-19
  2.1 研究区概况  13-15
    2.1.1 地理位置  13
    2.1.2 地质地貌  13-14
    2.1.3 气候条件  14
    2.1.4 土壤  14
    2.1.5 植被  14
    2.1.6 经济社会条件  14-15
  2.2 研究内容、方法与技术路线  15-19
    2.2.1 研究内容  15
    2.2.2 研究方法  15-17
    2.2.3 技术路线  17-19
3 人工林和天然林对流域降雨径流影响的比较分析  19-26
  3.1 人工林和天然林对流域年径流量的影响  19-20
  3.2 人工林和天然林对流域雨季径流和枯季径流的影响  20-22
  3.3 不同雨型下人工林和天然林对流域降雨径流的影响  22-25
    3.3.1 A型降雨条件下人工林和天然林对流域降雨径流的影响  22-23
    3.3.2 B型降雨条件下人工林和天然林对流域降雨径流的影响  23-24
    3.3.3 C型降雨条件下人工林和天然林对流域降雨径流的影响  24-25
  3.4 小结  25-26
4 多林流域和少林流域降雨径流比较分析  26-34
  4.1 多林流域和少林流域年径流量的比较分析  26-27
  4.2 多林流域和少林流域雨季径流和枯季径流的比较分析  27-28
  4.3 不同雨型下多林流域和少林流域降雨-径流关系的比较分析  28-32
    4.3.1 A型降雨条件下多林流域和少林流域的降雨-径流关系  28-30
    4.3.2 B型降雨条件下多林流域和少林流域的降雨-径流关系  30-31
    4.3.3 C型降雨条件下多林流域和少林流域的降雨-径流关系  31-32
  4.4 小结  32-34
5 蔡家川流域的降雨径流分析  34-38
  5.1 降雨-径流关系  34-35
    5.1.1 不同雨量级和雨强级下的流域降雨-径流关系  34-35
    5.1.2 不同雨型下的流域降雨-径流关系  35
  5.2 流域水量平衡分析  35-36
  5.3 小结  36-38
6 SWAT模型辅助下的生态水文响应  38-45
  6.1 模拟结果评价  38-41
  6.2 情景模拟  41-44
    6.2.1 情景模型的建立  41-43
    6.2.2 情景模拟结果  43-44
  6.3 小结  44-45
7 结论与讨论  45-48
  7.1 结论  45-47
  7.2 讨论  47-48
参考文献  48-51
个人简介  51-52
导师简介  52-53
致谢  53

晋西黄土区不同土地利用下降雨—径流关系

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